色影无忌

哪位大师可以讲讲彩色噪点怎么来的？
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[1 楼] 萧风萧风 [资深泡菜]
21-8-17 19:41
CMOS的感光原件都是一次，一起制作出来的，本身也没有色彩之分，分出色彩全靠芯片前面的马赛克滤光镜，芯片的噪点应该均匀分布才对，彩色噪点怎么产生的？有点想不明白？哪位大师可以讲解一下？
[109 楼] 值班管理员 [版主]
11-26 12:07
该主题已被关闭！

时间：2025-11-26 12:07
[108 楼] 色彩管理砖家2019 [泡菜]
11-26 09:42
logical 发表于 2022-10-25 17:41
彩色噪点的来历，我上来就说了。楼主还有什么问题？
1. 噪声信号是随机分布在每一个像素点上的。
2. 马赛克CMOS的每一个像素点都可能有噪声
3. 噪声于是就随机产生在所有颜色上了
简单点说：一个本来正常没有信号的红色像素，随机出现了噪声信号，于是...

给你看一篇奇文，都是理科生，都懂线性代数，但都是民科。民科后浪推前浪，民科也很卷的

https://zhuanlan.zhihu.com/p/1974868354264224487
[107 楼] logical [老坛泡菜]
24-12-20 17:34
色彩管理砖家2019 发表于 2024-11-26 17:16
我无意深究什么散粒噪声的量子问题，这东西在色度学、色彩科学层面纯属胡搅蛮缠。我的逻辑很简单，数码摄影（尤其用RAW）无论什么CMOS，永远存在信噪比这种概念，那么就永远存在“向右曝光”这种概念，无论是静态影像还是视频。
噪点(noise)就两类，固定...

既然说到噪点就离不开信噪比，还可以引发向右曝光的操作。那你之前扯什么噪点和信噪比是两个概念，到底是想说啥？

-- 看你整天在论坛里水各种的不知所云，挺好玩的
logical 编辑于 2024-12-20 17:36
[106 楼] 色彩管理砖家2019 [泡菜]
24-12-19 17:23
rivershaw 发表于 2021-08-18 11:28
1、原本均匀的噪点有的CMOS大一些，有的小一些，白平衡后假如R、G、B增益相同，噪声也有大、有小。
2、不同的CMOS本身的匹配色温不同，白平衡对R、G、B的增益就不同，噪声也就不同。

“匹配色温”是什么？出处哪里？还是自己杜撰的民科词汇？

噪点还分颜色？说白了，这套民科色彩理论的崩塌，说明民科连“RAW的RGB三通道增益”也理解错了。说白了，民科看不懂DXO的色彩报告，理解都错了
　
　
这个其实就是RGB增益，其实在专业文献有好几种不同说法，但意思都是一个意思。读懂了，就知道这些不同的说法都在RGB增益，或者叫scales、factors、或者叫gains，其实意思都一样。民科因为无法从色彩科学体系整体体系上真正理解，所以这些名词的理解都错了。民科把这个“增益”理解为“RAW白点坐标(#85贴)”

其实这个里面的关键不是white balance，而是scales的理解。民科不理解scales是增益，自然看不懂这项的内容什么意思，自然不懂RAW白平衡原理。所以，白平衡这段人家就是觉得民科陷入逻辑循环自证。所以觉得“有些勉强”。知之为知之，不知为不知，民科忘了吗？
[105 楼] 色彩管理砖家2019 [泡菜]
24-11-26 17:16
logical 发表于 2022-10-25 18:56
就这断章取义的水平，把我解释你自己引起的曝光量和噪点多少的关系，跟我上来这段话混起来了？也不知道你是天生的视力有问题，还是怎么的？
.....
-- 自己先把噪点联系到了向右曝光，回头就说我混淆了信噪比。我问你：要根本没有光信号时候的噪点，你的向右曝光，不是瞎胡闹？

我无意深究什么散粒噪声的量子问题，这东西在色度学、色彩科学层面纯属胡搅蛮缠。我的逻辑很简单，数码摄影（尤其用RAW）无论什么CMOS，永远存在信噪比这种概念，那么就永远存在“向右曝光”这种概念，无论是静态影像还是视频。

噪点(noise)就两类，固定的(热噪点)和暂态(散粒的)。而且主要是后者，向右曝光能显著提高信噪比，也就是大幅减小后者。怎么是瞎胡闹？

科普文：怎么拍出如图这么超级干净的照片的？答案：『这张图片一定是用高信噪比的高端相机拍的，直观的干净其实就对应图像信息的高信噪比。』https://www.zhihu.com/question/459731487/answer/2009061846


色彩管理砖家2019 编辑于 2024-11-26 17:26
[104 楼] lizhuo_1918 [泡菜]
22-12-25 22:38
logical 发表于 2022-10-25 19:05
没错，既然是随机的噪声信号，那么什么颜色都有才是正常的。
噪点没颜色，发生在哪个颜色的像素上，相机就会把它当成是是什么颜色！
[103 楼] stevenkoh [泡菜]
22-10-26 09:47
对“彩色噪声”的理解，的确是RAW的数学理解一个很好反例。也谢谢这个楼主，我给写到色彩管理的教材里去了。所以，我们真的要问问民科，你念兹在兹“RAW的RGB与白平衡对彩色噪声的增强作用”，强调你比别人懂，所谓“这是很多人不太注意的问题”。

而大家真的深究 “RAW rgb数据的白平衡增益”，那么下面这篇论文，你真的读懂了吗？那篇论文里可写得清清楚楚的啊。这在数码照片的条件下，RAW rgb数据的白平衡增益根本是数学上无所谓的事情啊，一个CCM数学解决。

rivershaw 发表于 2022-10-07 05:13
我把D. Andrew Rowlands先生的论文原文贴出来，以避免有些人读不通，断章取义。


什么叫“数学上无所谓”，是因为这个胶片时代的问题，被100%彻底解决了（当然带来了色彩管理的新问题）。你所谓的“大家都说RAW可以任意改变白平衡，但是白平衡对彩噪的影响被忽视了”。其实大家没有忽视，是没必要了，彻底解决了。

我早说了，你这胶片时代的三瓜俩枣，你和雨中赏花、钱元凯（钱伟长）、林冶洪（色度学教材撰写者）这种胶片时代的老法师比起来，就是数学功底差。对这些老古董念兹在兹跑这里装叉。你装叉得有一个前提，必须是说得是对的，而不是你所知道的，甚至是理解错的。

这不是一个不太引起人注意的问题，而是一个被RAW-CCM数学上彻底解决的问题。CMOS都给用户RAW了，数学上任意调整。不是我们“不太注意”，是数学上证明根本没必要注意，也就是RAW-CCM。以前只有暗房师傅的魔术操作掌握了颜色的生杀大权，今天彻底把颜色交给任何一个人，哪怕他们拿到的是绿油油的原始CMOS的RAW数据，他们只要在屏幕上拉曲线、后期调曝光。

最早是※※※※，对色彩根本无所谓的，完全就是解决噪点/CMOS的问题。这正是Logical，或者也可能是民科的半导体地盘。只有在民用人像摄影后，才凸显了“色彩管理”问题。本来差不多CIE弄几个公式就完事了，只有皮肤才不能这么随意。大家思考一下，为啥PS要5.5版本才带"色彩管理"，码农本来也不知道RGB背后的CIE。是先有PS，再有ACR的。码农本来不管化学的事情，是数码摄影才把化学解放成IT的。

CMOS存在噪点，但RAW不会产生彩色噪点。这是一个数学概念，数学概念是很搞的。别的不说，“信噪比”就很难理解。这次这个 Logical 是对的，毕竟这是他的地盘，他97贴认为我84贴是针对他，我可没有。但这里的确有对“信噪比”理解错了（也不是版主大人，看语气应该是小朋友），虽然不影响使用，但数学理解错了。

所以，对待“彩色噪点”，我们的理解哪怕数学上理解错、信噪比理解错，我觉得都没有关系。用户操作这个层面不需要数学理解，用户只需要记住两点：
1.别管他噪点黑白彩色，如果需要降噪，低ISO向右曝光（向右曝光，中文无忌首发）。
2.后期可以通过：I.曝光调整颜色，II.后期调整注意色彩管理。stevenkoh 编辑于 2022-10-26 09:51
[102 楼] rivershaw [泡菜]
22-10-26 08:25
树下的石头 发表于 2022-10-26 08:02
如果是三传感器结够是否就完全不会产生彩噪？或者进一步假想一下，如果人类的科技突破天际、可以用一个感光元件同时测量光的强度和色彩，是不是就不会产生彩噪？

噪声的形式只有概率而没有确定的规律，没有任何理由只发生亮度的变化而保证其光谱功率分布不变；感光后传感器也不可能只用一个电子量同时表示像素的亮度和色彩，电子噪声也必然导致像素颜色发生变化。虽然目前的相机的解马赛克操作参与了彩噪的形成，但这并不是彩噪形成的本质原因。

正如顽版所说的，噪声并不彩色黑白之分，黑白噪声只不过恰好其颜色是黑白而已，所谓亮度噪声也不过是噪声与信号的色度刚好相同而已。


从理论上顽版说得肯定是对的，我只是想强调RAW的RGB与白平衡对彩色噪声的增强作用，这是被很多人忽视了的问题。

可以做个实验，用一张sRGB的灰度图片，对R、G、B通道叠加噪声，因为sRGB是不动白平衡的，噪声要非常大才会出现彩噪。

而RAW图片，对原始的R、G、B叠加噪声，很容易出现彩噪，尤其是R通道。而且，修改白平衡会严重影响彩噪的大小。

这是很多人不太注意的问题，大家都说RAW可以任意改变白平衡，但是白平衡对彩噪的影响被忽视了。实际上，为了追求尽可能少的噪点、得到最大的动态范围，究竟应该使用什么样的光源，这是一个非常、非常、非常有意思的话题。
[101 楼] 树下的石头 [泡菜]
22-10-26 08:02
rivershaw 发表于 2022-10-26 06:21
假如用一束光照射CMOS，这束光在每个波长上都是等能量的分布（所谓E光源），那么CMOS的R、G、B输出一样大吗？
不一样，因为CMOS的R、G、B输出与像素滤镜透射率的光谱有关。照相机像素滤镜的设计，G的透光率很大，R、B的较小，这样就造成R、G、...
如果是三传感器结够是否就完全不会产生彩噪？或者进一步假想一下，如果人类的科技突破天际、可以用一个感光元件同时测量光的强度和色彩，是不是就不会产生彩噪？

噪声的形式只有概率而没有确定的规律，没有任何理由只发生亮度的变化而保证其光谱功率分布不变；感光后传感器也不可能只用一个电子量同时表示像素的亮度和色彩，电子噪声也必然导致像素颜色发生变化。虽然目前的相机的解马赛克操作参与了彩噪的形成，但这并不是彩噪形成的本质原因。

正如顽版所说的，噪声并不彩色黑白之分，黑白噪声只不过恰好其颜色是黑白而已，所谓亮度噪声也不过是噪声与信号的色度刚好相同而已。
[100 楼] rivershaw [泡菜]
22-10-26 06:21
假如用一束光照射CMOS，这束光在每个波长上都是等能量的分布（所谓E光源），那么CMOS的R、G、B输出一样大吗？

不一样，因为CMOS的R、G、B输出与像素滤镜透射率的光谱有关。照相机像素滤镜的设计，G的透光率很大，R、B的较小，这样就造成R、G、B的输出幅度不一样。

数码照相机的白平衡，要根据光源，对R、G、B调整，就是对R、G、B乘以不同的系数。

假定白平衡之前的R、G、B通道是相同大小的噪声，白平衡后R、G、B通道的噪声就不一样了。

实际上，对热噪声来说，白平衡之前的R、G、B通道基本相同。但是光子散弹噪声就更复杂一点，与像素滤镜透射率的光谱分布有关，可能白平衡之前的R、G、B通道就不完全相同，但是熟悉方差的就很明白，最终的亮度噪声与白平衡的R、G、B系数关系很大。
[99 楼] 徕卡西多 [泡菜]
22-10-25 19:11
何不同 发表于 2022-10-25 17:31
Leica 有专门一款Monochrom黑白机也是M9一族的
应该是画质方面的考虑

黑白可以收到彩色收不到的波长光线。
发布自 iOS客户端
[98 楼] logical [老坛泡菜]
22-10-25 19:05
tianman 发表于 2022-10-25 18:37
这一点值得商榷
产生彩色噪点的原因在于噪点在相邻像素之间分布不均匀。和解析方式没有多大关系。
只要能正常解出彩色图像，彩色噪点就会出现。

没错，既然是随机的噪声信号，那么什么颜色都有才是正常的。
[97 楼] logical [老坛泡菜]
22-10-25 18:56
stevenkoh 发表于 2022-10-25 17:43
惭愧！给楼主添麻烦了，本来21贴挖一挖是想讨论 RAW的ISO/曝光问题，本想后期的数码曝光写一个深入的数学科普文。还是不要偏题，彩色噪点是数学问题。
不论进光量多少，都存在噪点问题。噪点和信噪比是两个概念，很明显有人理解错了。不点名了，专业的懂得自...
就这断章取义的水平，把我解释你自己引起的曝光量和噪点多少的关系，跟我上来这段话混起来了？也不知道你是天生的视力有问题，还是怎么的？

“简单点说：一个本来正常没有信号的红色像素，随机出现了噪声信号，于是就出现了一个红色噪声信号。同样情况发生在绿色，或者蓝色的像素，就随机产生了绿色或者蓝色的噪声信号 -- 这些R,G,B的噪声像素信号，经过去马赛克算法，就出现了五颜六色的噪点”

-- 自己先把噪点联系到了向右曝光，回头就说我混淆了信噪比。我问你：要根本没有光信号时候的噪点，你的向右曝光，不是瞎胡闹？
[96 楼] stevenkoh [泡菜]
22-10-25 18:47
萧风萧风 发表于 2021-08-18 10:30
关于坏点只是个别的，不是我关心的。按先生所说的：“其次是带状彩噪，原本均匀的噪点，随着白平衡计算时对R、G、B增益的不同，就会放大红色、蓝色的噪声，出现带状噪点。”那么什么牌子的CMOS的彩噪应该是同样的，因为产生的机理相同，但是实际上，都用RAW拍摄的话，有些牌子彩噪大，有些彩噪小，是什么原因造成的？算法上做了预处理？

楼下应该是误会了。我挖21贴的重点是红色字体的谬误。这其实是老法师从胶片时代的误读而已。
[95 楼] tianman [泡菜]
22-10-25 18:37
stevenkoh 发表于 2022-10-25 18:19
版主这个解释就完美了。其实 dcraw 有一个参数 -h        Half-size color image (twice as fast as "-q 0")
也就是减半输出 RGGB四个像素，输出一个RGB。这个流程就没有解马赛克一说了，所以所谓滤色片解释彩色噪点，不完美。
...

这一点值得商榷

产生彩色噪点的原因在于噪点在相邻像素之间分布不均匀。和解析方式没有多大关系。
只要能正常解出彩色图像，彩色噪点就会出现。
[94 楼] 何不同 [泡菜]
22-10-25 18:34
相当于象素的间隙，是靠相邻的颗粒照亮的，通光亮大，间隙显得小，反之间隙不被照亮，就是暗噪点，也许这也可以解释那个公式，通光亮与信噪比正相关
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[93 楼] 何不同 [泡菜]
22-10-25 18:23
也就是说是有彩噪与非彩的区别的
发布自 iOS客户端
[92 楼] 何不同 [泡菜]
22-10-25 18:21
我认为除了cmos感光元件的彩噪之外还有一个因素，就是传感器颗粒。它不是连续的。颗粒之间不被照亮是非彩噪的的主要来源
发布自 iOS客户端
[91 楼] stevenkoh [泡菜]
22-10-25 18:19
老顽童 发表于 2022-10-25 17:59
任何噪点坏点如果只涉及很小范围就是彩色的。固定点不是噪点，是坏点。白色坏点是坏的范围较大，达到了至少相邻几个像素。
彩色噪点由于是每个像素都有，相邻像素的噪点组合是随机的，所以与随机的周边像素组合之后各种颜色都有，包括白色。但就单个感光单元来说，本身是单色的。所以噪点里的白色只是随机组合的彩色里的一种，不是噪点有彩色噪点黑白噪点之分。

版主这个解释就完美了。其实 dcraw 有一个参数 -h        Half-size color image (twice as fast as "-q 0")
也就是减半输出 RGGB四个像素，输出一个RGB。这个流程就没有解马赛克一说了，所以所谓滤色片解释彩色噪点，不完美。

实际上，噪点没有“彩色”一说。有个网友曾经问我一个问题：
树下的石头 发表于 2021-08-27 11:09
那么，解马塞克、白平衡、对数化，这三步处理哪一步是“解析出颜色信号”的操作？

我的回答也不完美，其实这个“白平衡”叫确定色温的CCM，这个步骤叫 ISP-CCM的一部分，网友没有表达清楚。这也难怪网友，表达清楚了，就没有这些疑问了。

所以，解马赛克、RAW-CCM、对数化（或叫编码、Gamma都可以），这三个步骤中产生颜色是 RAW-CCM。而CCM是一个矩阵数学游戏，用户不喜欢这个结果（矩阵），可以自己做，或根本不要ISP-CCM，直接用肉眼硬调也可以。stevenkoh 编辑于 2022-10-25 18:29
[90 楼] 何不同 [泡菜]
22-10-25 18:08
老顽童 发表于 2022-10-25 17:59
任何噪点坏点如果只涉及很小范围就是彩色的。固定点不是噪点，是坏点。白色坏点是坏的范围较大，达到了至少相邻几个像素。
彩色噪点由于是每个像素都有，相邻像素的噪点组合是随机的，所以与随机的周边像素组合之后各种颜色都有，包括白色。但就单个感光单元来说，本身...
理解，这是一种可能，也就是完全是随机的（坏点是另外的问题）
如果是这样，楼主的提问就有些问题了，换句话说，黑白噪点与彩色噪点来源并没有区别。
并不是彩色噪点有专门的来源。
[89 楼] 老顽童 [陈年泡菜]
22-10-25 17:59
何不同 发表于 2022-10-25 17:45
同意要先弄清噪点的原因，才能弄清噪点是彩色还是黑白的。
为什么有的是彩色的，有的是黑白的？
我的理解是热噪点随机不大可能红绿蓝同步因此表现为彩噪
光通量低，情况下红绿蓝同步因此表现为黑白噪
任何噪点坏点如果只涉及很小范围就是彩色的。固定点不是噪点，是坏点。白色坏点是坏的范围较大，达到了至少相邻几个像素。

彩色噪点由于是每个像素都有，相邻像素的噪点组合是随机的，所以与随机的周边像素组合之后各种颜色都有，包括白色。但就单个感光单元来说，本身是单色的。所以噪点里的白色只是随机组合的彩色里的一种，不是噪点有彩色噪点黑白噪点之分。
[88 楼] 何不同 [泡菜]
22-10-25 17:56
噪声处理是个挺重要的话题，所以很多人关注。
楼主如果关闭主题，确实可以其他人重开一个。
[87 楼] tianman [泡菜]
22-10-25 17:49
原来各位都已经解释过了。。。
[86 楼] tianman [泡菜]
22-10-25 17:47
萧风萧风 发表于 2022-10-25 17:14
@各位高人，本人问的是彩色噪点怎么来的？而各位讨论的是噪点怎么来的。电子器件噪点怎么来的，各种教科书说得很明白了，不用在此讨论。
另外各位如果斗嘴皮另请自行开贴进行，在此谢过，否则申请关闭帖子。

这个彩色噪点其实也和前面的讨论相关

感光元件的产生的噪点是随机分布的。而三色微滤镜是有规律分布的。
如果相邻滤镜的噪点分布不均匀的话，那么这个噪点就会显示出偏向某种颜色的现象。
[85 楼] 何不同 [泡菜]
22-10-25 17:45
老顽童 发表于 2022-10-25 17:40
其实别人没错，噪点是彩色的原因大家都认为是明摆着的、很不重要，他们以为知道噪点是怎么来的就知道彩色噪点是怎么来的了。
随机的噪点是怎样变成彩色噪点的？因为CMOS是马赛克结构，每个感光器单元上都有一个滤色层，只让通过红绿蓝三色中的一种。噪点是没有光照...
同意要先弄清噪点的原因，才能弄清噪点是彩色还是黑白的。
为什么有的是彩色的，有的是黑白的？
我的理解是热噪点随机不大可能红绿蓝同步因此表现为彩噪
光通量低，情况下红绿蓝同步因此表现为黑白噪
[84 楼] stevenkoh [泡菜]
22-10-25 17:43
惭愧！给楼主添麻烦了，本来21贴挖一挖是想讨论 RAW的ISO/曝光问题，本想后期的数码曝光写一个深入的数学科普文。还是不要偏题，彩色噪点是数学问题。
不论进光量多少，都存在噪点问题。噪点和信噪比是两个概念，很明显有人理解错了。不点名了，专业的懂得自然懂。哪怕自称懂公式

噪点解决很简单，低ISO向右曝光（值得一提的，向右曝光是无忌中文首发）；不过现在有Dual Gain ISOLESS，过低也没啥意思。
而向右曝光，需要RAW；
解RAW需要色彩管理；
色彩管理 砖家为大家守护。

参见科普贴：《曝光影响颜色》和《向右曝光解RAW如何确定颜色》stevenkoh 编辑于 2022-10-25 17:49
[83 楼] logical [老坛泡菜]
22-10-25 17:41
萧风萧风 发表于 2022-10-25 17:14
@各位高人，本人问的是彩色噪点怎么来的？而各位讨论的是噪点怎么来的。电子器件噪点怎么来的，各种教科书说得很明白了，不用在此讨论。
另外各位如果斗嘴皮另请自行开贴进行，在此谢过，否则申请关闭帖子。
彩色噪点的来历，我上来就说了。楼主还有什么问题？

1. 噪声信号是随机分布在每一个像素点上的。
2. 马赛克CMOS的每一个像素点都可能有噪声
3. 噪声于是就随机产生在所有颜色上了

简单点说：一个本来正常没有信号的红色像素，随机出现了噪声信号，于是就出现了一个红色噪声信号。同样情况发生在绿色，或者蓝色的像素，就随机产生了绿色或者蓝色的噪声信号 -- 这些R,G,B的噪声像素信号，经过去马赛克算法，就出现了五颜六色的噪点                                 
                                                                        
                       
[82 楼] 老顽童 [陈年泡菜]
22-10-25 17:40
萧风萧风 发表于 2022-10-25 17:14
@各位高人，本人问的是彩色噪点怎么来的？而各位讨论的是噪点怎么来的。电子器件噪点怎么来的，各种教科书说得很明白了，不用在此讨论。
另外各位如果斗嘴皮另请自行开贴进行，在此谢过，否则申请关闭帖子。
其实别人没错，噪点是彩色的原因大家都认为是明摆着的、很不重要，他们以为知道噪点是怎么来的就知道彩色噪点是怎么来的了。

随机的噪点是怎样变成彩色噪点的？因为CMOS是马赛克结构，每个感光器单元上都有一个滤色层，只让通过红绿蓝三色中的一种。噪点是没有光照的时候也发生在某个感光单元上的，所以它必然代表了红绿蓝三色中的一种！所以噪点就是有颜色的了。
[81 楼] 何不同 [泡菜]
22-10-25 17:34
何不同 发表于 2022-10-24 18:18
概括一下，前面这么多人说的其实就是两种
1.热噪点
2.曝光不足的情况（图像区域）下容易发生
区分两种噪点的来源，就是为了进一步讨论，彩色噪点与黑白噪点的源头
黑白噪点需要红绿蓝同时噪，而不同时就会表现为彩噪。
因此估计热噪是彩色噪点的直接原因